package com.lzh.linkedlist;

import java.util.Stack;

/**
 * @Author: liuzh
 * @Date:2021-08-19 下午7:23
 * @Description: 单链表
 */
public class SingleLinkedListDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 测试
        // 先创建节点
        HeroNode heroNode1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");
        HeroNode heroNode2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode heroNode3 = new HeroNode(3, "无用", "智多星");
        HeroNode heroNode4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");

        // 创建一个链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();

        singleLinkedList.addByOrder(heroNode1);

        // 加入
        singleLinkedList.add(heroNode1);
        singleLinkedList.add(heroNode2);
        singleLinkedList.add(heroNode3);
        singleLinkedList.add(heroNode4);

        //测试单链表的反转功能
        System.out.println("原来链表的情况~~");
        singleLinkedList.list();
//        System.out.println("反转单链表");
//        resersetList(singleLinkedList.getHead());
//        singleLinkedList.list();
        System.out.println("测试逆序打印,没有改变链表的本身");
        reversePrint(singleLinkedList.getHead());
        // 加入按照编号的顺序
//        singleLinkedList.addByOrder(heroNode1);
//        singleLinkedList.addByOrder(heroNode4);
//        singleLinkedList.addByOrder(heroNode2);
//        singleLinkedList.addByOrder(heroNode3);
//
//        //显示
//        singleLinkedList.list();
//
//        // 修改节点
//        HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "小鹿", "玉麒麟~~");
//        singleLinkedList.update(newHeroNode);
//
//        //显示
//        System.out.println("修改后的链表情况");
//        singleLinkedList.list();
//
//        // 删除一个节点
//        singleLinkedList.del(1);
//        singleLinkedList.del(4);
////        singleLinkedList.del(2);
////        singleLinkedList.del(3);
//        System.out.println("删除后的链表情况~");
//        singleLinkedList.list();
//
//
//        // 求单链表中有效节点的个数
//        System.out.println("有效的节点个数有" + getLength(singleLinkedList.getHead()) + "个");
//
//        // 测试一下看看是否得到了倒数第k个节点
//        HeroNode res = findLastIndexNode(singleLinkedList.getHead(), 2);
//        System.out.println(res);
    }

    // 方法：获取到单链表的节点的个数(如果是带头节点的链表，需求不统计头节点)

    /**
     * @param head 链表的头结点
     * @return 返回的就是有效节点的个数
     */
    public static int getLength(HeroNode head){
        if(head.next == null) {// 孔链表
            return 0;
        }
        int length = 0;
        // 定义一个辅助的变量,没有统计头结点
        HeroNode temp = head.next;
        while (temp != null) {
            length++;
            temp = temp.next; //遍历
        }
        return length;
    }

    //方式二 [栈]【百度面试题】
    //可以利用栈这个数据结构，将各个节点压入到栈中，然后利用栈的先进后出的特点，就实现了逆序打印的效果
    public static void reversePrint(HeroNode head) {
        if (head.next == null) {
            return;// 空链表，不能打印
        }
        //创建一个栈，将各个节点压入栈
        Stack<HeroNode> stack = new Stack<>();
        HeroNode cur = head.next;
        //将链表的所有节点压入栈中
        while (cur != null) {
            stack.push(cur);
            cur = cur.next; //cur后移，这样就可以压入下一个节点
        }
        // 将栈中的节点进行打印，pop出栈
        while(stack.size() > 0) {
            System.out.println(stack.pop());
        }
    }


    // 将单链表进行反转【腾讯面试题】
    public static void resersetList(HeroNode head) {
        // 如果当前链表为空，或者只有一个节点，无需反转，直接返回
        if (head.next == null || head.next.next == null) {
            return;
        }
        // 定义一个辅助的指针(变量)，帮助我们遍历原来的链表
        HeroNode cur = head.next;
        HeroNode next = null; // 指向当前节点[cur]的下一个节点
        HeroNode reverseHead = new HeroNode(0, "", "");
        // 遍历原来的链表，每遍历一个节点，就将其取出，并放在新的链表reverseHead的最前端
        while (cur != null) {
            next = cur.next; // 先暂时保存当前节点的下一个节点，因为后面需要使用
            cur.next = reverseHead.next; // 将cur的下一个节点指向新的链表的的最前端
            reverseHead.next = cur; // 将cur 链接到新的链表上
            cur = next; //让cur后移
        }
        // 将head.next 指向reveseHead.next，实现单链表的反转
        head.next = reverseHead.next;
    }


    // 查找单链表中的倒数第k个节点【新浪面试题】
    // 思路：
    // 1、编写一个方法，接收head节点，同时接收一个index
    // 2、index表示是第index个节点
    // 3、先把链表从头到尾遍历,得到链表的总的长度getLength
    // 4、得到size后，从链表的第一个开始遍历(size - index)个，就可以得到
    // 5、如果找到了，则返回该节点，否则返回null
    public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head, int index) {
        // 如果链表为空，返回null
        if (head.next == null) {
            return null;// 没有找到
        }
        // 第一个遍历得到链表的长度(节点个数)
        int size = getLength(head);
        // 第二次遍历 size -index 位置，就是我们倒数的第k个节点
        // 先做一个index的校验
        if (index <= 0 || index > size) {
            return null;
        }
        // 定义一个辅助变量,for循环定位到倒数的index
        HeroNode cur = head.next;
        for (int i = 0; i < size - index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
    }
}

// 定义SinleLinkedList 管理 对象（以水浒为例）
class SingleLinkedList {
    // 先初始化一个头节点，头节点不要动, 不存放具体的数据
    private HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");

    // 返回头结点
    public HeroNode getHead() {
        return head;
    }

    // 添加节点到单向链表
    // 思路：当不考虑编号顺序时
    // 1、找到当前链表的最后节点
    // 2、将最后这个节点的next 指向新的节点
    public void add(HeroNode heroNode) {
        // 因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助遍历temp
        HeroNode temp = head;
        // 遍历链表，找到最后
        while (true) {
            // 找到链表的最后
            if (temp.next == null) {
                break;
            }
            // 如果没有找到最后, 将temp后移
            temp = temp.next;
        }
        // 当退出while循环时，temp就指向了链表的最后
        // 将最后这个节点的next 指向新的节点
        temp.next = heroNode;
    }

    // 第二种添加英雄的方法，根据排名将英雄插入到指定位置(如果有这个排名，则添加失败，并给出提示)
    public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
        // 因为头节点不能动，因此仍然通过一个辅助指针（变量）来帮助找到添加的位置
        // 因为是单链表,因此我们找的temp是位于添加位置的前一个节点，否则插入不了
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;// 标识添加的编号是否存在，默认为false
        while (true) {
            if (temp.next == null) { // 说明temp已经在链表的最后
                break;
            }
            if (temp.next.no > heroNode.no) { // 位置找到了，就在temp的后面插入
                break;
            } else if (temp.next.no == heroNode.no){ // 说明希望添加的heroNode的编号依然存在
                flag = true;// 说明编号已经存在
                break;
            }
            temp = temp.next; // 后移，比那里当前链表
        }
        // 判断flag的值
        if (flag) { // 不能添加，说明编号存在
            System.out.printf("准备插入的英雄的编号%d 已经存在，不能加入\n", heroNode.no);
        } else {
            // 插入到链表中，temp的后面
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;
        }
    }

    // 修改节点的信息，根据编号来修改，即no编号不能修改
    // 说明
    // 1、根据newHeroNode的no来修改即可
    public void update(HeroNode newHeroNode) {
        // 判断是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        // 找到需要修改的节点，根据no编号
        // 定义一个辅助变量
        HeroNode temp = head.next;
        boolean flag = false; // 表示是否找到该节点
        while(true) {
            if (temp == null) {
                break; // 已经遍历完链表
            }
            if (temp.no == newHeroNode.no) {
                // 找到
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        // 根据flag判断是否找到要修改的节点
        if(flag) {
            temp.name = newHeroNode.name;
            temp.nickname = newHeroNode.nickname;
        } else { // 没有找到
            System.out.printf("没有找到编号%d的节点，不能修改\n", newHeroNode.no);
        }
    }

    // 删除节点
    // 思路
    // 1、head 不能动因此我们需要一个temp辅助节点找到待删除节点的前一个节点
    // 2、在比较时，是temp.next.no 和需要删除的节点的no比较
    public void del(int no) {
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false; // 表示是否找到待删除节点的前一个节点
        while (true) {
            if(temp.next == null) {// 已经到链表的最后
                break;
            }
            if (temp.next.no == no) {
                // 找到了待删除节点的前一个节点temp
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next; // temp后移
        }
        // 判断flag
        if(flag) {//找到
            //删除
            temp.next = temp.next.next;
        } else {
            System.out.printf("要删除的%d节点不存在" + no);
        }
    }

    // 显示链表[遍历]
    public void list(){
        // 判断链表为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        // 因为头节点不能动，需要一个辅助变量来遍历
        HeroNode temp = head.next;
        while (true) {
            // 判断是否到链表最后
            if (temp == null) {
                break;
            }
            // 输出节点的信息
            System.out.println(temp);
            // 将temp后移（要输出后面一个）（不后移就是一个死循环）
            temp = temp.next;
        }
    }
}

// 定义HeroNode, 每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode {
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode next;
    //构造器
    public HeroNode(int no, String name, String nickname){
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }
    // 为了显示方法，重写toString()


    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' + '}';
    }
}

